3
6.7 中断向量表的作用是什么？如何设置中断向量表？ 中断向量表的作用是什么？如何设置中断向量表？ 字节（ 解：中断向量表用于存放中断服务子程序的入口地址，位于内存的最低1K字节（即内存中 中断向量表用于存放中断服务子程序的入口地址，位于内存的最低 字节 0000H～003FFH区域），共有 个表项。 区域），共有256个表项 ～ 区域），共有 个表项。 设置中断向量表就是将中断服务程序首地址的偏移量和段基址放入中断向量表中。 设置中断向量表就是将中断服务程序首地址的偏移量和段基址放入中断向量表中。 的入口地址置入中断向量表的程序如下： 如：将中断服务子程序CLOCK的入口地址置入中断向量表的程序如下： 将中断服务子程序 的入口地址置入中断向量表的程序如下 MOV AX,0000H MOV DS,AX MOV SI,<中断类型码×4> 中断类型码× 中断类型码 MOV AX,OFFSET CLOCK MOV [SI],AX MOV AX, SEG CLOCK MOV [SI+2],AX ;将子程序入口地址的段基址送入中断向量表 将子程序入口地址的段基址送入中断向量表 6.8 INTR中断和 中断和NMI中断有什么区别？ 中断有什么区别？ 中断和 中断有什么区别 中断为可屏蔽中断， 解：INTR中断为可屏蔽中断，中断请求信号高电平有效。CPU能否响应该请求要看中断允许标 中断为可屏蔽中断 中断请求信号高电平有效。 能否响应该请求要看中断允许标 志位IF的状态 只有当IF＝ 时 的状态， 才可能响应中断。 志位 的状态，只有当 ＝1时，CPU才可能响应中断。 才可能响应中断 NMI中断为非屏蔽中断，请求信号为上升沿有效，对它的响应不受IF标志位的约束，CPU 中断为非屏蔽中断，请求信号为上升沿有效，对它的响应不受 标志位的约束 标志位的约束， 中断为非屏蔽中断 只要当前指令执行结束就可以响应NMI请求。 请求。 只要当前指令执行结束就可以响应 请求 6.9 在中断服务程序的入口处，为什么常常要使用开中断指令？ 在中断服务程序的入口处，为什么常常要使用开中断指令？ 解：中断服务程序分为两种，一种是在进入服务子程序后不允许被中断，另一种则可以被中断。 中断服务程序分为两种，一种是在进入服务子程序后不允许被中断，另一种则可以被中断。 在入口处使用开中断指令表示该中断服务程序是允许被中断的服务程序， 在入口处使用开中断指令表示该中断服务程序是允许被中断的服务程序，即在进入服务子 程序后允许CPU响应比它级别高的中断请求。 响应比它级别高的中断请求。 程序后允许 响应比它级别高的中断请求 ;将子程序入口地址的偏移地址送入中断向量表 将子程序入口地址的偏移地址送入中断向量表 ;置中断向量表的段基地址 置中断向量表的段基地址 ;置存放子程序入口地址的偏移地址 置存放子程序入口地址的偏移地址
74LS244 D0 I0 I1 . . . . . ≥1 E1 ≥1 E2 I7 .
…
DB IOR A 15 A 13 A 12 A 11 A 10 A9 A8 A2 A 14 A7 A6 A5 A4 A3 A1 A0
D7
系 统 总 线
&
2
6.5 某输入接口的地址为 某输入接口的地址为0E54H，输出接口的地址为 ，输出接口的地址为01FBH，分别利用 ，分别利用74LS244和74LS273作为输入和输出接 和 作为输入和输出接 试编写程序，使当输入接口的bit1、bit4和bit7位同时为 时，CPU将内存中 位同时为1时 将内存中DATA为首址的 个单元 为首址的20个单元 口。试编写程序，使当输入接口的 、 和 位同时为 将内存中 为首址的 的数据从输出接口输出；若不满足上述条件则等待。 的数据从输出接口输出；若不满足上述条件则等待。 解：首先判断由输入接口读入数据的状态，若满足条件，则通过输出接口输出一个单元的数据；之后再判断 首先判断由输入接口读入数据的状态，若满足条件，则通过输出接口输出一个单元的数据； 状态是否满足，直到20个单元的数据都从输出接口输出 个单元的数据都从输出接口输出。 状态是否满足，直到 个单元的数据都从输出接口输出。 LEA SI,DATA MOV CL,20 AGAIN: MOV DX,0E54H ;读入状态值 读入状态值 ;屏蔽掉不相关位，仅保留bit1、bit4和bit7位状态 屏蔽掉不相关位，仅保留 屏蔽掉不相关位 、 和 位状态 ;判断 判断bit1、bit4和bit7位是否全为 位是否全为1 判断 、 和 位是否全为 ;不满足 不满足bit1、bit4和bit7位同时为 则等待 位同时为1则等待 不满足 、 和 位同时为 AND AL,92H CMP AL,92H JNZ WAITT MOV DX,01FBH MOV AL,[SI] OUT DX,AL INC SI LOOP AGAIN ;满足条件则输出一个单元数据 满足条件则输出一个单元数据 ;修改地址指针 修改地址指针 ;若20个单元数据未传送完则循环 若 个单元数据未传送完则循环 WAITT: IN AL,DX ;取数据偏移地址 取数据偏移地址 ;数据长度送 数据长度送CL 数据长度送
6.6 8088/8086系统如何确定硬件中断服务程序的入口地址？ 系统如何确定硬件中断服务程序的入口地址？ 系统如何确定硬件中断服务程序的入口地址 系统的硬件中断包括非屏蔽和可屏蔽两种中断请求。 解：8088/8086系统的硬件中断包括非屏蔽和可屏蔽两种中断请求。每个中断源都有一个与之相对应的中断类 系统的硬件中断包括非屏蔽和可屏蔽两种中断请求 型码n。系统规定所有中断服务子程序的首地址都必须放在中断向量表中，其在表中的存放地址＝ × ， 型码 。系统规定所有中断服务子程序的首地址都必须放在中断向量表中，其在表中的存放地址＝n×4， 向量表的段基地址为0000H）。即子程序的入口地址为（0000H：n×4）开始的 个单元中，低位字 ）。即子程序的入口地址为 个单元中， （向量表的段基地址为 ）。即子程序的入口地址为（ ： × ）开始的4个单元中 个字节） （2个字节）存放入口地址的偏移量，高位字存放入口地址的段基地址。 个字节 存放入口地址的偏移量，高位字存放入口地址的段基地址。
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6.10 试说明 试说明8088CPU可屏蔽中断的响应过程。 可屏蔽中断的响应过程。 可屏蔽中断的响应过程 个步骤， 解：可屏蔽中断的响应过程主要分为5个步骤，即： 可屏蔽中断的响应过程主要分为 个步骤 端发出一个高电平有效的中断请求信号。 （1）中断请求。外设在需要时向 ）中断请求。外设在需要时向CPU的INTR端发出一个高电平有效的中断请求信号。 的 端发出一个高电平有效的中断请求信号 （2）中断判优。若IF＝1，则识别中断源并找出优先级最高的中断源先予以响应，在其处理完后，再 ）中断判优。 ＝ ，则识别中断源并找出优先级最高的中断源先予以响应，在其处理完后， 响应级别较低的中断源的请求。 响应级别较低的中断源的请求。 （3）中断响应。中断优先级确定后，发出中断的中断源中优先级别最高的中断请求就被送到 ）中断响应。中断优先级确定后，发出中断的中断源中优先级别最高的中断请求就被送到CPU。 。 （4）中断处理。 ）中断处理。 （5）中断返回。中断返回需执行中断返回指令 ）中断返回。中断返回需执行中断返回指令IRET，其操作正好是 ，其操作正好是CPU硬件在中断响应时自动保护 硬件在中断响应时自动保护 断点的逆过程。 会自动地将堆栈内保存的断点信息弹出到IP、 和 断点的逆过程。即CPU会自动地将堆栈内保存的断点信息弹出到 、CS和FLAG中，保证被中断 会自动地将堆栈内保存的断点信息弹出到 中 的程序从断点处继续往下执行。 的程序从断点处继续往下执行。 6.11 CPU满足什么条件能够响应可屏蔽中断？ 满足什么条件能够响应可屏蔽中断？ 满足什么条件能够响应可屏蔽中断 解： （1）CPU要处于开中断状态，即IF＝1，才能响应可屏蔽中断。 要处于开中断状态， ） 要处于开中断状态 ＝ ，才能响应可屏蔽中断。 （2）当前指令结束。 ）当前指令结束。 ）、保持 （3）当前没有发生复位（RESET）、保持（HOLD）和非屏蔽中断请求（NMI）。 ）当前没有发生复位（ ）、保持（ ）和非屏蔽中断请求（ ）。 ），则在执行完该指令后 （4）若当前执行的指令是开中断指令（STI）和中断返回指令（IRET），则在执行完该指令后 ）若当前执行的指令是开中断指令（ ）和中断返回指令（ ）， 再执行一条指令， 才能响应INTR请求。 请求。 再执行一条指令，CPU才能响应 才能响应 请求 会把它们和它们后面的指令看作一个整体， （5）对前缀指令，如LOCK、REP等，CPU会把它们和它们后面的指令看作一个整体，直到这 ）对前缀指令， 、 等 会把它们和它们后面的指令看作一个整体 个整体指令执行完，方可响应INTR请求。 请求。 个整体指令执行完，方可响应 请求 6.14 单片8259A能够管理多少级可屏蔽中断？若用3片级联能管理多少级可屏蔽中断？（不要求） 单片 能够管理多少级可屏蔽中断？若用 片级联能管理多少级可屏蔽中断？（不要求） 能够管理多少级可屏蔽中断 片级联能管理多少级可屏蔽中断？（不要求 位可屏蔽中断请求输入端， 能够管理8级可屏蔽中断 片级联， 解：因为8259A有8位可屏蔽中断请求输入端，故单片 因为 有 位可屏蔽中断请求输入端 故单片8259A能够管理 级可屏蔽中断。若用 片级联， 能够管理 级可屏蔽中断。若用3片级联 片用作主控芯片， 片级联共可管理22级 即1片用作主控芯片，两片作为从属芯片，每一片从属芯片可管理 级，则3片级联共可管理 级 片用作主控芯片 两片作为从属芯片，每一片从属芯片可管理8级 片级联共可管理 可屏蔽中断。 可屏蔽中断。
第6章 章
输入输出和中断技术
有哪两种编址方式？ 系统中采用哪一种编址方式？ 有哪两种编址方式？在8088/8086系统中采用哪一种编址方式？ 系统中采用哪一种编址方式
6.1 I/O接口的主要功能有哪些 接口的主要功能有哪些? 接口的主要功能有哪些
接口主要需具有以下几种功能： 解: I/O接口主要需具有以下几种功能： 接口主要需具有以下几种功能 地址译码与设备选择。 进行数据传送。 （1）I/O地址译码与设备选择。保证任一时刻仅有一个外设与 ） 地址译码与设备选择 保证任一时刻仅有一个外设与CPU进行数据传送。 进行数据传送 接口向CPU发出中断请求。 发出中断请求。 （2）信息的输入输出，并对外设随时进行监测、控制和管理。必要时，还可以通过 接口向 ）信息的输入输出，并对外设随时进行监测、控制和管理。必要时，还可以通过I/O接口向 发出中断请求 与外设之间工作速度的差异， （3）命令、数据和状态的缓冲与锁存。以缓解 ）命令、数据和状态的缓冲与锁存。以缓解CPU与外设之间工作速度的差异，保证信息交换的同步。 与外设之间工作速度的差异 保证信息交换的同步。 接口还要实现信息格式转换、 （4）信号电平与类型的转换。I/O接口还要实现信息格式转换、电平转换、码制转换、传送管理以及联络控制等功 ）信号电平与类型的转换。 接口还要实现信息格式转换 电平转换、码制转换、 能。 I/O端口的编址方式通常有两种：一是与内存单元统一编址，二是独立编址。8088/8086系统采用 端口独立编 端口的编址方式通常有两种：一是与内存单元统一编址，二是独立编址。 系统采用I/O端口独立编 端口的编址方式通常有两种 系统采用 址方式。 址方式。 6.2 试比较 种基本输入输出方法的特点。（不要求） 试比较4种基本输入输出方法的特点。（不要求） 种基本输入输出方法的特点。（不要求 解：在微型计算机系统中，主机与外设之间的数据传送有4种基本的输入输出方式： 种基本的输入输出方式： 在微型计算机系统中，主机与外设之间的数据传送有 种基本的输入输出方式 无条件传送方式、查询工作方式、中断工作方式、直接存储器存取 方式。 无条件传送方式、查询工作方式、中断工作方式、直接存储器存取(DMA)方式。 方式 它们各自具有以下特点： 它们各自具有以下特点： （1）无条件传送方式适合与简单的、慢速的、随时处于“准备好”接收或发送数据的外部设备，数据交换与指令 ）无条件传送方式适合与简单的、慢速的、随时处于“准备好”接收或发送数据的外部设备， 的执行同步，控制方式简单。 的执行同步，控制方式简单。 输出的简单外部设备， （2）查询工作方式针对并不随时“准备好”、且满足一定状态才能实现数据的输入 输出的简单外部设备，其控制 ）查询工作方式针对并不随时“准备好” 且满足一定状态才能实现数据的输入/输出的简单外部设备 方式也比较简单， 的效率比较低。 方式也比较简单，当CPU的效率比较低。 的效率比较低 提出工作请求， （3）中断工作方式是由外部设备作为主动的一方，在需要时向 ）中断工作方式是由外部设备作为主动的一方，在需要时向CPU提出工作请求，CPU在满足响应条件时响应该 提出工作请求 在满足响应条件时响应该 请求并执行相应的中断处理程序。这种工作方式使CPU的效率提高，但控制方式相对较复杂。 的效率提高， 请求并执行相应的中断处理程序。这种工作方式使 的效率提高 但控制方式相对较复杂。 方式适合于高速外设， 种基本输入 输出方式中速度最高的一种。 种基本输入/输出方式中速度最高的一种 （4）DMA方式适合于高速外设，是4种基本输入 输出方式中速度最高的一种。 ） 方式适合于高速外设